[发明专利]一种瞬态变形的测量方法和装置

说明书

本申请公开了一种瞬态变形的测量方法和装置，包括：激光器出射激光照射被测物，其中，被测物呈现周期性瞬态变形；散斑干涉测头接收经被测物反射得到的反射光，并根据反射光形成散斑干涉；散斑干涉测头输出按照预设时序采集得到的散斑干涉图集合，其中，散斑干涉图集合是通过对瞬态变形周期内时间轴上的每一个位置进行采样得到的；图像处理模块根据散斑干涉图集合，确定被测物在瞬态变形周期内出现瞬态变形的变形位置和/或形变量。本申请通过对瞬态变形周期内时间轴上的每一个位置进行散斑干涉图采样来测量周期性瞬态变形，能够有效提高测量速度，降低测量时间。

技术领域

本申请涉及全场光学测试技术领域，尤其涉及一种瞬态变形的测量方法和装置。

背景技术

对于周期性动态变形的测量，通常采用频闪照明法。例如，在振动测量过程中，通过调制激光器实现激光频闪照明，输出频闪激光的频率与振动频率一致，使得照明锁定在振动的某一个相位上。通过频闪照明法分别获得两个不同状态下的相位图，然后相减得到对应于被测物位移分布的相位差分布，进而得到振动振幅空间分布。

但是，针对于周期性瞬态变形(即在较长的时间周期内出现一次瞬时的变形，不同周期之间的重复性较高)，采用频闪照明法进行变形测量的测量时间较长。例如，当长周期瞬态变形为1s内存在毫秒时长的瞬态变形时，频闪照明法的测量时长可能需要长达50小时的连续测量。

发明内容

本申请实施例提供一种瞬态变形的测量方法和装置，用以解决现有的周期性瞬态变形的测量时间较长的问题。

本申请实施例提供了一种瞬态变形的测量方法，包括：

激光器出射激光照射被测物，其中，所述被测物呈现周期性瞬态变形；

散斑干涉测头接收经所述被测物反射得到的反射光，并根据所述反射光形成散斑干涉；

所述散斑干涉测头输出按照预设时序采集得到的散斑干涉图集合，其中，所述散斑干涉图集合是通过对瞬态变形周期内时间轴上的每一个位置进行采样得到的；

图像处理模块根据所述散斑干涉图集合，确定所述被测物在瞬态变形周期内出现瞬态变形的变形位置和/或形变量。

可选地，所述散斑干涉测头包括下述之一：

基于时间相移技术的散斑干涉测头、基于空间载波技术的散斑干涉测头。

可选地，所述散斑干涉测头为所述基于时间相移技术的散斑干涉测头时，时间相移技术的相移步数为N，步长为x；

所述散斑干涉测头输出按照预设时序采集得到的散斑干涉图集合，包括：

在至少个连续的瞬态变形周期内，所述散斑干涉测头中的相机按照所述预设时序采集散斑干涉图；

其中，t为所述相机的曝光时长，n为所述相机的采样帧率；

相邻瞬态变形周期对应的散斑干涉图之间的相位差为x；

第i个瞬态变形周期至第i+N-1个瞬态变形周期的采样开始时刻相同；

第i+N个瞬态变形周期对应的采样开始时刻，比第i个瞬态变形周期对应的采样开始时刻延迟t。

可选地，通过相移驱动器，在相邻瞬态变形周期对应的散斑干涉图之间引入相位差x；

通过角度编码器和相机触发电路，控制所述相机按照所述预设时序采集散斑干涉图。

可选地，所述散斑干涉测头为剪切散斑干涉测头。

本申请实施例还提供了一种瞬态变形的测量装置，包括：

激光器，用于出射激光照射被测物，其中，所述被测物呈现周期性瞬态变形；